[实用新型]一种外包复材缠绕管双钢管混凝土构件

说明书

本实用新型涉及一种外包复材缠绕管双钢管混凝土构件，包括由外到内依次设置的复材缠绕管层、外钢管层、混凝土层和内钢管层；内钢管层的内侧为空腔或填充混凝土；混凝土层通过浇筑的形式设置在内钢管层和外钢管层之间；外钢管层和内钢管层之间设置有多个连接件，连接件的一端与内钢管层外侧固定连接，连接件的另一端与外钢管层内侧固定连接。本实用新型施工方便、抗震性能好、刚度高，属于建筑结构技术领域。

技术领域

本实用新型涉及一种建筑结构，具体涉及一种外包复材缠绕管双钢管混凝土构件。

背景技术

现有建筑结构广泛存在由钢材腐蚀导致的结构性能劣化问题，以及由结构延性不足导致的抗震能力不足问题。对此，有学者提出了具有优越的耐腐蚀性能和抗震性能的复材-混凝土-钢双壁空心组合构件。该组合构件由外侧的复材管、内侧的钢管及两者之间的夹层混凝土组成。外侧的复材管具有优越的抗腐蚀性能，可保护内部的钢管免受腐蚀；内侧空心钢管的存在降低了组合构件的自重，便于构件的运输、安装；复材管和钢管同时为夹层混凝土提供约束，使混凝土处于三轴受压状态，大大提升了组合构件的力学性能。同时，复材管和钢管可作为浇筑夹层混凝土的模板，简化施工过程，节约模板费用，具有良好的经济效益。

复材-混凝土-钢双壁空心组合构件具有的诸多优点，有利于建造承载力更高、耐腐蚀性能更强、抗震性能更好的工程结构，具有重要的工程推广价值。然而，在应用实践中发现，复材-混凝土-钢双壁空心组合构件仍然具有以下几方面不足：其一，现有复材管生产工艺在制造轴线为曲线的复材管时存在脱模困难的问题，导致轴线为曲线时，上述组合构件的应用受到一定限制；其二，复材管(尤其是截面为矩形的复材管)作为混凝土浇筑的模板时，由于其刚度不足，可能在浇筑混凝土过程中向外鼓曲；其三，复材-混凝土-钢双壁空心组合构件在制作过程中，一般是将复材管与钢管分开准备，然后通过辅助措施临时定位，最后在夹层中浇筑混凝土，在建造比较复杂的结构节点时(如空间节点)，由于钢管节点需要套在复材节点内部，需要在复材管上开洞或将复材管切开再用适当方式连接在一起，施工及建造比较困难。因此，如何在利用复材管优越的抗腐蚀性能、约束性能的同时，解决其在生产建造过程及应用中存在的技术问题，是推广其在土木工程结构领域应用的关键。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种施工方便、抗震性能好、刚度高的外包复材缠绕管双钢管混凝土构件。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种外包复材缠绕管双钢管混凝土构件，包括由外到内依次设置的复材缠绕管层、外钢管层、混凝土层和内钢管层；内钢管层的内侧为空腔或填充混凝土；混凝土层通过浇筑的形式设置在内钢管层和外钢管层之间；外钢管层和内钢管层之间设置有多个连接件，连接件的一端与内钢管层外侧固定连接，连接件的另一端与外钢管层内侧固定连接。

作为一种优选，多个连接件选用纵向加劲肋、横向加劲肋、焊钉中的一种或多种组合。

作为一种优选，复材缠绕管层通过缠绕管工艺缠绕于外钢管层的外侧，或通过手糊工艺缠绕于外钢管层的外侧；复材缠绕管层的纤维选用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种或多种以上的组合。

作为一种优选，复材缠绕管层通过连续缠绕的形式包裹于外钢管层的外侧，或通过分段缠绕的形式包裹于外钢管层的外侧；复材缠绕管层等角度缠绕于外钢管层的外侧，或复材缠绕管层变角度缠绕于外钢管层的外侧；复材缠绕管层等厚度包裹于外钢管层的外侧，或复材缠绕管层变厚度包裹于外钢管层的外侧。

作为一种优选，内钢管层中钢管的轴线与外钢管层中钢管的轴线相同或不同；内钢管层中，钢管的轴线为直线或曲线；外钢管层中，钢管的轴线为直线或曲线。

作为一种优选，内钢管层中，钢管的数量为一个或多个；内钢管层和外钢管层之间为单腔室或由钢内隔板分隔成多腔室。